【芯智驾】解决车厂缺芯危机，答案或不只在芯片

芯智驾──集萃产学研企名家观点，全面剖析AI芯片、第三代半导体等在汽车“大变形”时代的机会与挑战！

集微网消息，正当车企对“缺芯”头疼之时，特斯拉正着手为使用替代芯片而重新编写软件。但疫情影响持续深化下，特斯拉的应对之道也只是缓解燃眉之急。面对这喋喋不休的半导体周期性，属于汽车业的一剂药方或许不只在芯片上。

“小”芯片危机

马斯克在二季度财报会上表示，本季度最大的问题是控制安全气囊和安全带的模块，在今年剩下的时间里，特斯拉增长速度取决于供应链中最慢的部分，尤其是微控制器芯片。

MCU在汽车中应用范围非常广泛包含一系列车身控制如刹车、转向、电动车窗等。与消费用MCU相比，车用MCU需要满足近乎苛刻的工况和良率要求，行业门槛高，但供应商却没有话语权，属于“利基型”产品。而最新机构报告指出，缺货形式最为严峻的也就是MCU，7月交期已超过半年。

IC Insights在《麦克林报告》中指出，汽车MCU在过去十年中约占MCU总销售额的40%，不过在过去几年中供需一直处在不平衡的状态。作为车用MCU晶圆主要代工者，台积电今年产量将较去年提升六成，但恩智浦CEO Kurt Sievers直言，台积电的增产“不算多”。

国内某终端厂商对集微网表示，目前MCU芯片价格涨超6倍，订购芯片需先支付30%的预付款，交货期已到2022年5月。而某些芯片如开关电源芯片按原价已基本买不到货。关于缺芯原因，供货商给出的理由是缺少硅晶圆，产量减少，导致交期变久。而更为严格的车规MCU的情况可能更加无法想象。

当前一辆普通汽车的ECU（电子控制单元）多达70-80个，代码约1亿行，疫情的突如其来，使得原本紧俏的供应链产能雪上加霜。

作为制造业的新一片沃土，东南亚地区疫情的持续恶化令车企苦不堪言。聆英咨询认为，由于海外疫情的反复，目前芯片的交期仍在不断延长。随着德尔塔毒株导致的疫情进一步加剧，芯片荒的周期可能会进一步延长。

半导体周期性无法避免

这场看似史无前例的芯片危机正代表着半导体行业的周期性，正如AMD总裁兼CEO苏姿丰所言：“近期的芯片短缺并非灾难，只是半导体市场周期性供需失衡的又一例证。”

这对于半导体行业可能并不陌生，此前存储芯片的涨价历历在目，但对于汽车而言可能是猝不及防，正因其电动化、智能化的改革恰巧撞上了缺芯的风波，疫情又将这潮水推向高峰。

而特斯拉的选择也仅是因为它是特斯拉。

恒大研究院在一份研究报告中指出，在传统的汽车供应链中，OEM高度依赖博世、安波福等一级供应商提供的ECU。但不同ECU来自不同的一级供应商，有着不同的嵌入式软件和底层代码。这种分布式架构在整车层面造成相当大的冗余，而且车企并没有权限去维护和更新ECU。

在这种情况下，传统汽车软件更新几乎与汽车生命周期同步。而特斯拉采取的集中式电子电气架构，通过自主研发底层操作系统，并使用中央处理器对不同的域处理器和ECU进行统一管理。报告认为特斯拉的做法具有三大优点：软硬件解耦、算力集中化；内部结构简化、制造自动化；提升服务附加值。

虽然特斯拉给出了一个很好的示范，但传统车企未必能够效仿。报告进一步指出，特斯拉历年研发强度基本在10%以上，远超传统车企5%的平均水平。传统车企虽然开始智能化转型，但是未必能够追上特斯拉的步伐。大众成为传统车企中第一个明确提出智能化转型的公司，但与特斯拉相比，软件并不是大众的强项。此外，现有一级供应商未来势必在ECU软硬件开发的主导权上与车企展开激烈竞争，车企转型具有一定的难度。

在即将到来的特斯拉AI日上，高盛预计特斯拉将探讨5大主题内容，涉及AI神经网络、FSD、自研超算、Hardware 4.0以及AI在自动驾驶之外的应用。这足以见得，作为一家车企，特斯拉拥有得天独厚的软件研发实力，是传统车企现阶段所难以企及的。

强如特斯拉也只能是凭借其契合“软件定义汽车”下的优势勉强应付缺芯风波，但从长远来看，半导体的周期性是无法避免，如果每次都只能对症下药，那终究无法逃离围绕芯片的困局。

解决缺芯之道不只在芯片

特斯拉用软件开辟了解决缺芯的一条道路，但它仍旧为芯片所困，如果能从数量上大幅减少芯片的用量，是否从根本上解决了缺芯的问题？

由此，我们将目光从特斯拉引领的汽车域控制器架构延伸至更深的一层——中央计算平台架构，即由中央计算平台以及不同区域的Zonal处理器构成。

地平线生态发展与战略规划副总裁 李星宇在此前地平线智能计算平台发布会会后的媒体群访环节阐述了这一变化背后的深远意义。他表示，整个汽车的电子电气架构的演变，从过去的分布式计算网络，到现在比较热门的域控制器，再到特斯拉引领的平台，这背后的逻辑是计算持续不断的集中化。

他进一步指出，这大幅度的减少了单车使用芯片数量和种类。当下汽车往往需要使用100颗不同种类的小芯片，供应链管理难度天然存在，这也是此次缺芯潮背后的原因。而当算力集中化之后，将大大减少供应链管理的难度，提升整体的性能，并且大幅度提升了在整车开发方面的效率，避免基于不同芯片架构而采用不同软件的封闭开发的情况。

从他的观点中，我们可以觉察出，支撑未来汽车E/E架构演变需要一颗高算力芯片、一个开放的平台以及一套完整的开发工具链。这也是诸如华为、地平线、芯驰、黑芝麻等国内汽车芯片厂商所瞄准的方向，

这场史无前例的变革中，一个开放且具有高度扩展性、兼容性和灵活性的自动驾驶平台工具是车企及方案商所迫切需求的，国内虽在高端车规SoC芯片及相关高端核心零部件上与国外龙头还存在差距，但随着国内生态圈的完善以及产业链各方融合度的加深，实现0到1的突破指日可待。（校对/Sharon）